כיצד להשתמש בבודקי היעדר מתח במהלך תחזוקה כדי להגן על המפעילים מפני מתחים גבוהים

ארונות חשמל הנפוצים במתקנים תעשייתיים יכולים להכיל מתחים גבוהים הנעים בין מתחי קו של 110 או 220 וולט ועד למאות רבות של וולטים. התקנות המכסות ארונות אלו, כולל של Underwriters Laboratories‏ (UL‏) ו- National Fire Protection Association‏ (NFPA‏), מחייבות אימות של היעדר מתח גבוה בתוך ארונות אלו לפני שניתן יהיה להתחיל בעבודות שדרוג, תיקונים או תחזוקה.

התקנות דורשות מהמפעילים להשתמש בציוד מיגון אישי מגושם לפני שהם מכבים את המתח לארון ופותחים את הדלת. לאחר מכן על המפעיל לעבור תהליך ידני של בדיקת המתחים הפנימיים. על ציוד הבדיקה לעבור בדיקה עצמית לפני ואחרי אימות היעדר המתחים. רק אז יכול המפעיל להתחיל בתחזוקת הארון. זהו תהליך גוזל-זמן ומועד-לטעויות שיש לחזור עליו עבור כל ארון.

מאמר זה מציג בודקי היעדר מתח (AVT) ומסביר כיצד ניתן להשתמש בהם כדי להפוך את התהליך של אבטחת היעדר מתח בתוך ארון חשמל לאוטומטי. הוא בוחן את היתרונות של מכשירי AVT עם ארונות אלקטרוניקה תעשייתיים עם מתח גבוה ומראה כיצד הם שומרים על בטיחות המפעילים תוך חיסכון בזמן בעת ביצוע תחזוקה. לאחר מכן הוא בוחן שלושה מכשירי AVT מבית Panduit Corporation ההופכים את תהליך הבדיקה לאוטומטי.

הגנה על מפעילים אנושיים מפני סיכוני חשמל

מתקני אוטומציה תעשייתיים נדרשים לעמוד בכל תקני NFPA החלים על סביבת מקום העבודה. במיוחד, ה- NFPA-70E‏ "תקן עבור בטיחות חשמל במקום העבודה" אוכף שיטות עבודה בטוחות כדי להגן על מפעילים אנושיים מפני סכנות חשמל עיקריות. הוא כולל נהלים במקום העבודה להגנה מפני פציעות הנגרמות על ידי קווי חשמל חיים כולל התחשמלות, מכות חשמל, הבזק קשת חשמלית ופיצוץ קשת חשמלית.

בעת ביצוע תחזוקה בארונות חשמל, על הטכנאי לוודא תחילה באופן בטוח היעדר מתח בתוך הארון בהתאם ל- NFPA-70E. בדרך כלל, בדיקת היעדר מתח זו היא תהליך ידני (איור 1). לפני פתיחת הארון , על המהנדס או טכנאי התחזוקה ללבוש ציוד מיגון אישי, כולל בידוד גוף מלא עם כיסוי פנים, קסדה וכפפות.

איור 1: לפני ביצוע תחזוקה בתוך ארון חשמל - המוצג כאן כשהדלת פתוחה - יש לבדוק את האלקטרוניקה באופן בטוח כדי לוודא היעדר מתח. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

כמה מהארונות יכולים להכיל מאות וולטים ועל הטכנאי להיות מוגן כראוי במקרה שהמתחים עדיין נוכחים. לדוגמה, ייתכן שמתג הספקת-כוח תקול והוא תקוע במצב "ON", או שתצורה שגויה הביאה הספקת-כוח חיצונית שלא כובתה כראוי.

לאחר מכן, על המהנדס או הטכנאי לכבות את כל הספקת-הכוח לאלקטרוניקה בארון באמצעות מתג חיצוני אחד או יותר. כדי לבדוק את המתחים הפנימיים, משתמשים במכשיר ידני כגון בחון מתח או מד מתח, אותו יש לבדוק לפני השימוש כדי לוודא שהוא פועל כהלכה. זה כולל בדיקה שתצוגת המכשיר פועלת ואימות שאין חיוויים של סוללה חלשה.

כשהטכנאי מוגן כראוי ובחון המתח מוכן לשימוש, זה יהיה בטוח עבור הטכנאי לפתוח את הארון, כפי שמוצג באיור 1. מהנדסים או טכנאים מאמתים - באמצעות מכשיר המתח - כי אין מתחים בנקודות בדיקת החשמל ובמחברים בתוך הארון, וכי כל הקבלים פרוקים בבטחה. זה דורש מהם למקם בזהירות את שני בחוני המתח, האחד במיקום הנבדק של המתח והשני בהדק ההארקה הקשור. יש לעשות זאת מבלי להפריע לרכיבי החשמל הקיימים בתוך הארון או להעביר ממקומם חוטים כלשהם. הצבת הבחונים שלא כהלכה עלולה לגרום לקריאת היעדר מתח שגויה, או במקרים מסוימים לנזק ברכיבים פנימיים. כל המאווררים החשמליים הנמצאים בתוך הארון מאומתים ויזואלית שהם נעצרו, דבר המצביע על כך שלא נותרו מטענים שיוריים.

לבסוף, יש לבדוק שוב שמכשיר המתח פועל כראוי על מנת להבטיח שהיעדר קריאות המתח היה תקין ולא עקב תקלה בציוד. רק אז אפשר לבצע את התחזוקה הנדרשת בתוך הארון.

זהו תהליך מורכב וגוזל-זמן הרגיש לטעויות מפעיל עקב גורמים רבים, כולל הסחת-דעת, עייפות או הפרעות חיצוניות. זה יכול לעכב את התחזוקה, ובמקרה של תקלה, יכול לחשוף את הטכנאי למתח מסוכן, או אפילו לחשוף טכנאי לא מוגן שעובר ליד הארון למתח מסוכן.

בודקי היעדר מתח אוטומטיים

הפתרון לתהליך ידני זה הוא מערכת אוטומטית שיכולה לבדוק היעדר מתח בתוך הארון לפני פתיחת הדלת. לחברת Panduit Corporation יש פיתרון עם ה- AVT‏ VeriSafe‏. מכשירי AVT מבית Panduit מבצעים באופן אוטומטי את כל תהליך הבדיקה להיעדר מתח בתוך הארון, כולל בדיקה-עצמית של ה- AVT לפני ואחרי בדיקת המתח.

ה- AVT משתמש במודול בידוד המותקן בתוך הארון ומחבר בין מוליכי חיישנים יתירים לאזורי המתח הגבוה, כמו גם לקווי האפס וההארקה. מודול הבידוד מחובר בצורה מאובטחת למודול חיווי מוזן-סוללות המותקן בתוך פתח בפאנל שבדלת הארון. כאשר לחצן הבדיקה נלחץ, ה- AVT מבצע תחילה בדיקה-עצמית של המערכת שלו. אם הבדיקה-העצמית של ה- AVT נכשלת, הכשל מצויין על ידי נוריות LED אדומות על הכפתור והבדיקה נעצרת. אם הבדיקה-העצמית עוברת, מודול הבידוד מבצע בדיקה עבור מתחים קיימים, כמו גם עבור תקלות הארקה.

לאחר מכן, ה- AVT מבצע בדיקה-עצמית אחרונה. הצלחה או שגיאות מצוינים על ידי נוריות LED על כפתור הבדיקה. רק לאחר סיום הבדיקה המוצלחת, והיעדר המתח מאומת, יהיה זה בטוח עבור הטכנאי לפתוח את דלת הארון. זה חוסך זמן ומגן על מהנדסים, טכנאים ומפעילים תוך הגדלת זמינות הציוד ושיפור התפוקה.

AVT המיועד עבור ארונות תעשייתיים הוא ה- VeriSafe AVT‏ VS-AVT-C08-L10‏ מבית Panduit (איור 2). את מודול הבידוד ניתן להתקין על מסילת DIN או ישירות על הארון באמצעות ברגים. זה מאפשר גמישות עבור התקנה במערכות קיימות. יש לו שלושה זוגות של מוליכי חיישנים באורך 10 רגל (ft‏) לחיבור להדקי המתח והוא בטוח למערכות של עד 600 וולט, AC או DC.

איור 2: ה- VS-AVT-C08-L10 מבית Panduit הוא AVT אוטומטי עם מוליכי חיישנים באורך של ft‏ 10 וכבל מערכת באורך של ft‏ 8‏. ניתן להשתמש בו במערכות מתח AC או DC. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

יש לו כבל מערכת באורך של ft‏ 8‏ המחבר בבטחה את קופסת הבידוד למודול החיווי. במודול החיווי הצהוב הבהיר (המודגש באיור 3) יש כפתור לחיצה רגעית קטן מעל הלוגו של Panduit. עליו לוחצים כדי להתחיל את הבדיקה. אם גם הבדיקות-העצמיות וגם בדיקות המתח הסתיימו בהצלחה, מודול החיווי יציג את כל נוריות ה- LED‏ של נוכחות מתח L1‏, L2 ו- L3 בירוק. אם מתגלה מתח מסוכן כלשהו, אחד או יותר מגלאי נוכחות המתח ידלקו באדום. זה מספק שיטת בדיקה בטוחה ואמינה שמבטיחה שאין מתח מסוכן בתוך הארון לפני פתיחת דלת הארון.

איור 3: במודול החיווי של מערכות AVT מבית Panduit יש לחצן לחיצה רגעית המתחילה את הבדיקה. תוצאות הבדיקה-העצמית ובדיקות המתח מצוינות על ידי נוריות LED ירוק, צהוב ואדום במודול החיווי. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

מודול החיווי החיצוני הוא בקוטר של 48.6 מילימטר (מ"מ), וצבעו הצהוב הבהיר בולט בבירור על דלת הארון. קוטר ההרכבה העליון הוא של 30 מ"מ, ולכן ניתן להרכיבו בקלות בפתח מחורץ בפאנל סטנדרטי של 30 מ"מ שנמצא על דלתות ארונות תעשייתיים.

ה- AVT מוזן על ידי סוללת ליתיום תעשייתית של 3.6 וולט המותקנת במודול החיווי. ניתן להחליף את הסוללה על ידי הברגה החוצה של מודול החיווי. זה מספק בטיחות נוספת מכיוון שדלת הארון יכולה להישאר סגורה בבטחה בזמן החלפת הסוללה.

עבור אמינות נוספת, ישנם שני מוליכי חיישנים לכל אחד משלושת מגעי המתח, המעניקים יתירות במקרה שמוליך מנותק שלא בכוונה. שלושת הזוגות של מוליכי החיישנים של ft‏ 10 של ה- VS-AVT-C08-L10 מיועדים עבור חיבור לחוטי הקו, האפס וההארקה במערכת מתח AC‏. במערכת מתח DC, המוליכים הכפולים הללו יחוברו למוליכי המתח החיובי, המתח השלילי ולהארקה. בנוסף, יש זוג רביעי של מוליכי חיישנים עבור חיבור להארקת הקרקע הפיזית. כאשר ה- AVT אינו פועל, כל אחד ממוליכי החיישן פתוח ובמצב של אימפדנס גבוה כדי לא להפריע לפעולת האלקטרוניקה בארון.

עבור כל זוג מוליכים יתירים, חשוב שכל זוג לא יהיה מחובר מכנית לאותה נקודת מגע, אחרת הבטיחות והיתירות של מוליכים כפולים נפגעות. כל זוג מוליכים חייב להיות מחובר לאותו כבל במרחק מסוים זה מזה, תוך שהוא מעניק יתירות ומונע תקלת מגע של נקודה יחידה.

ה- AVT מבית Panduit מגדיל את בטיחות המפעיל ויכול להפחית את הצורך של המפעיל ללבוש ציוד מיגון אישי בעת פתיחת הארון. עם זאת, חשוב לציין כי הצורך בלבישת ציוד מגן כזה עשוי עדיין לחול מסיבות שהן מחוץ ליכולות המוגדרות של ה- AVT, ועשוי לכלול גורמים כגון ציוד סמוך, פעילויות אחרות באזור והכשרת המפעילים. מסיבה זו, מנהלי הבטיחות של המתקן הם שיחליטו האם השימוש ב- AVT מבית Panduit מפחית את הצורך בציוד מיגון אישי במהלך תחזוקת הארון.

חיווי היעדר מתח בנוכחות גזים דליקים

אם הארון ממוקם בסביבה תעשייתית בה עשויים להיות גזים דליקים, חברת Panduit מציעה את ה- AVT‏ VS-AVT2-C02L03‏ עבור מקומות מסוכנים (איור 4). יש לו את אותה הפעולה והמראה כמו ה- VS-AVT-C08-L10 אך הוא מיועד לפעולה במקומות מסוכנים של OSHA Class I Division 2 בהם משתמשים ומכילים נוזלים דליקים, אך גזים דליקים עשויים להיות עדיין באטמוספרה.

איור 4: ה- VS-AVT2-CO2L03 דומה מבחינה ויזואלית ותפעולית ל- VS-AVT-CO8-L10 אך הוא מיועד לשימוש במקומות מסוכנים של OSHA Class 1 Division 2. (מקור התמונה: . Panduit Corp)

ל- VS-AVT2-C02L03 יש מוליכי חיישנים באורך של ft‏ 3 וכבל מערכת באורך של ft‏ 2 ווהוא מספק חיווי בטוח להיעדר מתח כך שמתחים גבוהים לא יחשפו לגזים דליקים בעת פתיחת דלת הארון.

שדרוג מערכות קיימות

עבור ארונות חשמל קיימים שאין בהם נקודות חיישנים מובנות, או עבור ארונות שלא ניתן לנתק אותם מרשת החשמל לפרקי זמן ממושכים כדי להתקין נקודות מגעי חיישנים, חברת Panduit מציעה את ה- AVT המשודרג VS-AVT-RKP1‏. יש לו את כל אותם הרכיבים כמו ה- VS-AVT-C08-L10 AVT, כולל מוליכי חיישנים באורך של ft‏ 10‏ וכבל מערכת באורך של ft‏ 8‏, אך הוא כולל גם ערכת מחברי ניקוב VeriSafe‏ (איור 5).

איור 5: ה- AVT המשודרג VS-AVT-RKP1 מגיע עם ערכת מחברי ניקוב עבור ארונות שלא ניתן לנתק אותם מרשת החשמל כדי להתקין מגעי חיישנים. (מקור התמונה: . Panduit Corp)

הוא מעניק דרך חסכונית-במקום עבור שדרוג ארון ל- AVT מבלי לפגוע בשלמות המוליכים הקיימים. זה מתאים עבור חיבור מהיר של מוליכים של 14 עד 6 Gauge‏ (AWG) מבלי לחתוך או לחשוף. זה חוסך זמן ומאפשר התקנה מהירה ובטוחה של ה- AVT מבית Panduit - ללא משך השבתה ארוך. הוא כולל גם שנים-עשר אזיקוני כבלים ושש תושבות אזיקוני כבלים כדי לשמור על מוליכי החיישנים הרחק מהאלקטרוניקה הקיימת.

סיכום

ההגנה על מהנדסים, טכנאים ומפעילים ממתחים מסוכנים היא בראש סדר העדיפויות במתקנים תעשייתיים. ארונות חשמל יכולים להכיל מאות וולט ולכן יש לוודא כי אין בהם מתח לפני פתיחת הארון לצורך תחזוקה. התקני AVT מספקים אמצעי בטיחותי, קל ויעיל לאוטומציה של בדיקות היעדר מתח בתוך הארון לפני פתיחת הדלת. זה מבטיח את הבטיחות תוך חיסכון בזמן ושיפור התפוקה.